CN102257082A - 色料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种色料组合物，其包含至少一种抗标记试剂、至少一种着色剂、和至少一种表面活性剂，所述表面活性剂被配制来使水合硅酸铝至少部分悬浮在所述载剂液体中。

Description

色料组合物
技术领域
本公开涉及一种用于向基材提供色料末道漆(stain finish)的组合物。具体地，本公开涉及一种具有降低标记性(reduced ticking)的色料组合物。
背景技术
漆料和色料通常用于保护和装饰各种基材。与漆料相比，色料可以是着色剂在载剂液体中的透明悬浮液或半透明悬浮液，并且通常被设计为使基材着色但不将基材遮盖在不透明膜下。一些色料被调配为将着色剂施予或传送至基材的孔中，而不是在基材的表面上形成膜。结果，经上色的基材是有颜色的，但是纹理图案通常未被遮盖。与此相对，漆料通常是着色剂在载剂中的不透明溶液或悬浮液，其被设计为用不透明膜遮盖或覆盖表面。
色料的一个问题在于，一些基材(诸如木质基材)可能包含直到施用色料才容易显现的软质和/或多孔区域。常规色料中的着色剂往往渗入这些区域中，这样由于增加的着色剂浓度，因而可能优先使这样的区域颜色变深。这可能导致相对于基材的剩余表面的尖锐的色反差，称为“标记”(ticking)。尽管这种反差对于一些应用来说可能是理想的，但是一些消费者更偏好更均匀分布的色料着色剂。因此，存在对于可以减少多孔基材(诸如木质基材)中色反差的色料组合物的持续需要。
发明内容
在一个实施方式中，本发明提供了一种色料组合物，其包含至少一种抗标记试剂(anti-ticking agent)、至少一种着色剂和至少一种被配制为使水合硅酸铝至少部分悬浮在载剂液体中的表面活性剂。优选地，所述抗标记试剂在色料组合物中的浓度，基于所述色料组合物的总重，为至少约3.0重量％。
在另一实施方式中，本发明提供了一种色料组合物，其包含粘土材料、至少一种着色剂、聚合物粘结剂和至少一种被配制为使所述粘土材料至少部分悬浮在载剂液体中的表面活性剂。优选地，所述粘土材料具有约2.0微米或更小的平均粒子尺寸，并且在所述色料组合物中具有，基于所述色料组合物的总重，至少约3.0重量％的浓度。
在另一实施方式中，本发明提供了一种制备色料组合物的方法。所述方法包括：将至少一种抗标记试剂至少部分悬浮在第一载剂液体中，从而形成惰性悬浮液。所述方法还包括：将至少一种表面活性剂悬浮在第二载剂液体中，将所述惰性悬浮液引入含有悬浮的至少一种表面活性剂的所述第二载剂液体中，并且将至少一种着色剂引入含有悬浮的至少一种表面活性剂的所述第二载剂液体中。优选地，所述抗标记试剂在所制成的色料组合物具有，基于所述制成的色料组合物的总重，至少约3.0重量％的浓度。
附图说明
图1是用本发明的示例性色料组合物和额外的清漆涂层(clearcoat)涂布的木质基材的照片。
图2是用比较色料组合物和额外的清漆涂层涂布的木质基材的照片。
具体实施方式
本公开涉及一种色料组合物，其可用于将一种或多种着色剂施予到基材(例如木质基材)，同时还令人满意地保持基材的美学性质(例如木质纹理)。色料组合物优选包含一种或多种抗标记添加剂(例如水合硅酸铝)、一种或多种着色剂、可选一种或多种聚合物粘结剂和一种或多种表面活性剂，它们中的每一种都可以至少部分悬浮在载剂液体(例如水)中。当提及在载剂液体中的固体或半固体材料时，本文中使用的术语“悬浮”、“悬浮的”、“悬浮着的”、“悬浮液”等是指，该材料被分散在、被溶解在、被溶液化在(solubilized)、被乳化在和/或以其他方式基本均匀地分布在载剂液体中。
色料组合物可以施用到各种不同的基材上。适当基材的实例包括木材、水泥、水泥纤维板、木材-塑料复合物、瓷砖、金属、塑料、玻璃和纤维玻璃。本发明的色料组合物特别适用于木质基材。正如上述所讨论的，一些基材(诸如木质基材)的基材表面可能包含软质和/或多孔区域，这些区域在染色前不一定可见。这些“吸量大的”区域(soaker region)可以吸收常规色料着色剂的大量浓缩液，从而可能导致色料着色剂被集中的较深色区域。因此，这些较深色区域相对于基材的其余表面区域显现尖锐的色反差(即标记)。
尽管并不希望受缚于理论，但是目前相信，为了减少标记，本发明的色料组合物适当地形成抗标记添加剂的网络，该网络至少部分覆盖基材的多孔区域和软质区域中的一个或多个。这种网络有利地限制着色剂到基材中的不均匀渗入，从而使着色剂以更均匀的方式分布。所得经染色的基材由此可以显示反差较小的更均匀颜色，并且可以为随后的密封层和罩面层提供更好的支持能力和丰满度。
适当的抗标记添加剂包括硅酸盐基材料(例如页硅酸盐材料)、蜡基硅酸盐及其组合。适当的硅酸盐基材料包括蛇纹石硅酸盐、粘土矿硅酸盐、云母硅酸盐及其组合。优选的页硅酸盐材料包括粘土矿硅酸盐，诸如铝基粘土硅酸盐(例如高岭土和叶蜡石)、镁基粘土硅酸盐(例如滑石)、铝/镁基粘土硅酸盐(例如伊利石、蒙脱石和蛭石)及其组合。适当的铝基粘土硅酸盐包括氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的化学组合物，还可以包括其水合物。优选的铝基粘土硅酸盐包括氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)和水(H2O)的化学组合物(例如Al2O3·2SiO2·2H2O)和Al2Si2O5(OH)4。适当的镁基粘土硅酸盐包括氧化镁(MgO)和二氧化硅(SiO2)的化学组合物，还可以包括其水合物。优选的镁基粘土硅酸盐包括Mg3Si4O10(OH)2，诸如薄片滑石(plating-talc)材料。
抗标记添加剂适当地具有精细颗粒(fine-grain)的平均粒径，从而有助于形成覆盖接收基材的孔和软质区域的网络。抗标记添加剂的优选平均粒径包括约2.0微米或更小的粒径，更优选约1.0微米或更小的粒径，最优选约0.5微米或更小的粒径。适当的商用抗标记添加剂包括以商品名“ASP”由BASF Corporation，Florham Park，NJ得到的水合铝硅酸盐。
一些常规漆料可以掺入低浓度的粘土材料作为各种材料(诸如二氧化钛)的隔离剂(即增量颜料)。这样使用粘土材料可以允许使用较低浓度的二氧化钛，从而降低了材料成本。然而，这些隔离剂粘土通常还增加了所得组合物的不透明性(例如乳白色的不透明性)，这对于漆料来说是希望的，但对于色料来说通常不太好。作为比较，掺入本发明色料组合物中的优选硅酸盐基材料具有精细颗粒粒子，如上所述。这适当地限制了硅酸盐基材料的乳浊化效果。这可以因此减少乳白色的不透明性效果，并且允许色料组合物显示各种颜色，包括深色(例如浓咖啡色的色料)。
抗标记试剂适当地以合适浓度存在于色料组合物中，以协助限制着色剂向接收基材中的不均匀渗入。抗标记试剂在色料组合物中的优选浓度包括如下，基于色料组合物的总重量，至少约3重量％的浓度，更优选约4重量％至约15重量％的浓度，最优选约5重量％至约10重量％的浓度。如以下所讨论的，在一个实施方式中，可以以预混惰性悬浮液形式向色料组合物中提供抗标记试剂。
如上所讨论的，本发明的色料组合物还可以包含一种或多种着色剂，其中，着色剂可以赋予接收基材各种颜色。适用于色料组合物的着色剂可以包括任何颜色赋予材料(例如主颜料、增量颜料和染料)，诸如氧化钛(例如二氧化钛)、氧化锌、氧化铁、铜铬、铬酸锶、硫酸钡、碳黑、有机调色剂(例如有机黄、红和黑)、烧褐土(burnt umber)及其组合。色料组合物中着色剂的优选浓度，基于色料组合物的总重，在约1重量％至约10重量％的范围内，更优选在约2重量％至约5重量％的范围内。
在一些实施方式中，色料组合物中抗标记试剂的浓度可以高于着色剂的组合浓度。这有助于限制着色剂向基材的不均匀渗入，从而使着色剂以更均匀的方式分布，如上所述。色料组合物中抗标记试剂的优选浓度包括如下，基于色料组合物中着色剂的组合浓度，比着色剂的组合浓度高至少约5重量％的浓度，更优选比着色剂的组合浓度高至少约10重量％的浓度，最优选比着色剂的组合浓度高至少约15重量％的浓度。
应当注意到，色料组合物中的抗标记试剂的浓度是参照色料组合物中的着色剂的组合浓度确定的。因此，在色料组合物中的着色剂的组合浓度为约5.0重量％且色料组合物中的抗标记试剂的浓度比着色剂的组合物浓度高约10重量％的实施方式中，色料组合物中的抗标记试剂的所得浓度为约5.5重量％。
色料组合物还可以包含一种或多种聚合物粘结剂，其中，所述聚合物粘结剂在组成上可以包含各种不同的材料以将抗标记试剂和着色剂粘结到基材上。适用于聚合物粘结剂的材料包括丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧-官能树脂、热塑性树脂、其共聚物及其组合。色料组合物中聚合物粘结剂的适当浓度，基于色料组合物的总重量，在约3重量％至约25重量％的范围内，特别适当的浓度在约5重量％至约15重量％的范围内。
在一些实施方式中，聚合物粘结剂可以包括具有氨基甲酸酯链接键并且可选具有一个或多个非氨基甲酸酯可交联基团的聚氨酯共聚物。本文中使用的术语“共聚物”是指，具有两个或更多个单体物种的聚合材料。
适当的聚氨酯共聚物树脂包含一种或多种异氰酸酯官能化合物和一种或多种多元醇，其中异氰酸酯官能化合物和多元醇可以反应(例如固化)形成氨基甲酸酯链接键。用于聚合物粘结剂的适当聚氨酯共聚物树脂的实例包括Killilea等人在美国专利申请公开号2008/0009601中公开的那些，该专利申请公开的内容通过引用全文插入。在不一致的情况下，以本公开内容(包括本文中的任何定义)为主。
对于异氰酸酯官能化合物来说，适当化合物的实例包括脂族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯、芳族异氰酸酯及其组合。异氰酸酯官能可以包括一个或多个异氰酸酯基团，适宜地可以包括两个或更多个异氰酸酯基团(例如二异氰酸酯)。对于异氰酸酯官能化合物来说，特别适当的化合物的实例包括四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、环六亚甲基亚甲基环己基异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯、苯撑二异氰酸酯及其组合。
在一个实施方式中，异氰酸酯官能化合物可以至少部分被一种或多种保护试剂保护。更适宜地，异氰酸酯官能化合物可以被保护试剂完全保护，从而直到固化工艺期间暴露于高温，基本上都没有游离的异氰酸酯基团。适当保护试剂的实例包括脂族醇(例如甲醇、乙醇和正丁醇)、脂环族醇(例如环己醇)、芳族-烷基醇(例如苯基甲醇、甲基苯基甲醇)、二醇醚(例如乙二醇丁基醚、二乙二醇丁基醚、乙二醇甲基醚、和丙二醇甲基醚)、肟(例如甲基乙基酮肟、丙酮肟和环己酮肟)、内酰胺(例如ε-己内酯)及其组合。
适于与异氰酸酯官能化合物反应的多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚脲多元醇、聚酰胺多元醇、聚碳酸酯多元醇、醇酸树脂基多元醇、其共聚物及其组合。适用于形成醇酸树脂的多元醇的实例包括新戊基二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、季戊四醇、二丙三醇、二乙二醇及其组合。
异氰酸酯官能化合物和多元醇的浓度可以成比例，使得异氰酸酯基团与羟基的摩尔比(NCO∶OH比)是过量的(over-indexed)、基本上相等或不过量的(under-indexed)。因此，适当的NCO∶OH摩尔比的实例在约0.6∶1.0至小于1.5∶1.0的范围内。在一些实施方式中，异氰酸酯基与羟基的摩尔比(NCO∶OH比)可以是过量的以提供适当的固化条件。在这些过量的实施方式中，适当的NCO∶OH摩尔比的实例在大于约1.0∶1.0至约1.5∶1.0的范围内，其特别适当的NCO∶OH摩尔比的实例在大于约1.0∶1.0至约1.3∶1.0的范围内。或者，在一些实施方式中，异氰酸酯基团与羟基的摩尔比(NCO∶OH比)可以是不过量的，这可以提供良好的柔韧性和粘附性。在这些不过量的实施方式中，适当NCO∶OH摩尔比的实例在约0.6∶1.0至小于约1.0∶1.0的范围内，其特别适当的NCO∶OH摩尔比在约0.7∶1.0至约0.8∶1.0的范围内。
聚氨酯共聚物中的适当非氨基甲酸酯可交联基团可以包括环氧基团、烯属不饱和基团(例如乙烯基基团)及其组合。该非氨基甲酸酯可交联基团适当地进一步促进聚合物粘结剂中的至少一部分固化，从而保持施用到基材上的抗标记试剂和着色剂。非氨基甲酸酯可交联基团可由含有非氨基甲酸酯可交联基团的任何适当反应物而被引入聚氨酯共聚物中，诸如通过酯多元醇、含有自动氧化碳碳双键的羟基官能油或脂肪酸、醇酸树脂基多元醇、脂肪胺及其组合的掺入。可以对聚氨酯共聚物的饱和度或不饱和度进行设计以促进所需程度的交联。
在非氨基甲酸酯可交联基团包括烯属不饱和基团的实施方式中，所述烯属不饱和基团适当地具有一个或多个(甲基)丙烯酸酯官能团。本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯官能团和甲基丙烯酸酯官能团。适于用在剥离涂层组合物中的具有一个或多个(甲基)丙烯酸酯官能团的化合物的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、丙烯酸、甲基丙烯酸及其组合。
所得聚氨酯共聚物中的氨基甲酸酯链接键和非氨基甲酸酯可交联基团的适当摩尔浓度还可以根据多种因素而变化，所述因素诸如所需要的交联程度。氨基甲酸酯链接键与非氨基甲酸酯可交联片段的优选摩尔比在约2.0∶1.0至约0.5∶1.0的范围内。此外，聚氨酯共聚物中的氨基甲酸酯链接键和非氨基甲酸酯可交联基团的优选组合浓度，基于聚氨酯共聚物的总重量，在约50重量％至100重量％的范围内，更优选在约75重量％至约95重量％的范围内。
聚氨酯共聚物树脂还可以包含一种或多种扩链剂以使所得聚氨酯共聚物获得更高的分子量。适当扩链剂的实例包括烷基氨基醇类、环烷基氨基醇类、杂环氨基醇类、多元胺类(例如乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、三聚氰胺等)、肼、被取代的肼、酰肼、酰胺类、氨基化物类、水、其他具有活泼氢基团的适当化合物及其组合。聚氨酯共聚物树脂中的扩链剂的适当浓度可以根据所需要的所得聚氨酯共聚物的分子量而变化。
聚合物粘结剂还可以包含一个或多个官能团，这些官能团被用于协助聚合物粘结剂在载剂液体中的分散、溶解、增溶、乳化或以其他方式悬浮。适当官能团的实例包括盐基团、成盐基团及其组合(例如酸性基团和碱性基团)。具有活泼氢和酸基团的适当化合物的实例包括羟基和巯基羧酸、氨基羧酸、氨基羟基羧酸、磺酸、羟基磺酸、氨基磺酸及其组合。具有活泼氢和碱性基团的适当化合物的实例包括脂族、脂环族和杂环氨基醇类、二醇类和三醇类，胺类，二胺类、三胺类、四胺类、酰胺类及其组合。
聚合物粘结剂可以在各种不同的条件下进行固化反应，诸如空气固化、光固化、热固化及其组合。因此，在一些实施方式中，本发明的色料组合物还可以包含一种或多种催化剂，该催化剂被用于引发所需要的固化反应。所述催化剂还适当地以提供适当固化速率和适当交联程度的浓度存在。色料组合物中催化剂的优选浓度，基于色料组合物的总重量，在约0.01重量％至约2.00重量％的范围内，更优选在约0.10重量％至约1.00重量％的范围内。
如上所讨论的，本发明的色料组合物还可以包含一种或多种表面活性剂。抗标记试剂(诸如水合硅酸铝)和一些着色剂(例如颜料)通常在载剂液体中，特别在水性载剂中具有较低溶解性或无溶解性。因此，表面活性剂适当地协助水合硅酸铝、着色剂、聚合物粘结剂和任意附加添加剂分散、溶解、增溶、乳化或以其他方式悬浮在载剂液体中。用在色料组合物中的适当表面活性剂包括润湿剂、乳化剂、悬浮剂、分散剂及其组合。
用在色料组合物中的适当表面活性剂的实例包括非离子和阴离子表面活性剂、有机硅酮化合物、氟碳表面活性剂及其组合。用于色料组合物的商购表面活性剂的实例包括以商标“DISPERBYK”由Byk USA，Inc.，Wallingford，CT得到的那些；以商标“GEIGY AMINE C”由Ciba SpecialtyChemicals，Basel，Switzerland得到的那些；以商标“SURFYNOL”和“ENVIROGEM”由Air Products and Chemicals，Inc.，Allentown，PA得到的那些。色料组合物中表面活性剂的优选浓度，基于色料组合物的总重量，在约0.1重量％至约5.0重量％的范围内，更优选在约0.1重量％至约2.0重量％的范围内。
载剂液体可以是任何类型的适于运送色料组合物中的固体材料的液体，诸如水、有机溶剂及其组合。色料组合物中的载剂液体的优选浓度，基于色料组合物的总重量，在约50重量％至约90重量％的范围内，更优选在约70重量％至约80重量％的范围内。
在一个实施方式中，载剂液体可以是水性载剂，其包括水(即水性色料组合物)。水性载剂也可以包含一种或多种有机溶剂，它们可以提高蒸发速率并且起到凝结/成膜助剂的作用。用在水性载剂中的有机溶剂的实例包括甲醇、乙醇、异丙醇、丁基醇类(例如正丁醇)、2-丁氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇(即丁基甲醇)、芳族溶剂、异氟尔酮、二醇醚类、二醇醚乙酸酯类、丙酮、甲基乙基甲酮(MEK)、N，N-二甲基甲酰胺、亚乙基碳酸酯、亚丙基碳酸酯、二甘醇二甲醚、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙酸乙酯、亚乙基二乙酸酯、亚丙基二醇二乙酸酯、亚乙基的烷基醚类、丙二醇单乙酸酯、甲苯、二甲苯及其组合。水性载剂中有机溶剂的优选浓度，基于水性载剂的总重量，在约0.1重量％至约25重量％的范围内，更优选在约0.5重量％至约10重量％的范围内。
色料组合物还可以包含一种或多种佐剂，诸如保湿剂、流变改性剂、热稳定剂、均化剂、沉降抑制剂、紫外光吸收剂、生物试剂、增塑剂及其组合。
保湿剂可被包含在内以减少色料组合物中各种组分(例如着色剂中的一种或多种)的结皮(crusting)。用在色料组合物中的适当保湿剂包括二醇化合物，诸如聚丙二醇。色料组合物中保湿剂的优选浓度，基于色料组合物的总重量，在约0.01重量％至约1.00重量％的范围内，更优选在约0.10重量％至约0.50重量％的范围内。
适当流变改性剂的实例包括触变材料、填料和增稠剂(例如缔合和纤维素增稠剂)。适当触变材料的实例包括聚酰胺、氧化的聚乙烯及其组合。适当填料的实例包括二氧化硅、滑石、硅灰石、云母、矾土三水合物、粘土、硅石、石英、碳酸钙、碳酸镁、碳数钡、硫酸钙、硫酸镁及其组合。色料组合物中流变改性剂的优选浓度，基于色料组合物的总重量，在约0.01重量％至约1.00重量％的范围内，更优选在约0.02重量％至约0.50重量％的范围内。
用在色料组合物中的适当生物试剂包括杀菌剂、抗真菌剂及其组合。用在色料组合物中的适当商购生物试剂的实例包括以商标“BIOBAN”Biocides从The Dow Chemical Company，Midland，MI得到的杀菌剂。色料组合物中的生物试剂的优选浓度，基于色料组合物的总重，在约0.01重量％至约1.00重量％的范围内，更优选在约0.05重量％至约0.50重量％的范围内。
色料组合物可以采用本领域技术人员所熟知的技术和装置制备。例如，可以将载剂液体和一种或多种表面活性剂引入混合容器中并进行搅拌。在保持搅拌的同时，将一种或多种聚合物粘结剂、一种或多种抗标记试剂、任何所包含的佐剂、和一种或多种着色剂引入混合容器中，从而将加载的各组分悬浮在载剂液体中。
在一个实施方式中，可以首先制备抗标记试剂的惰性悬浮液。在这个实施方式中，惰性悬浮液可以包含在第一载剂液体中的抗标记试剂和表面活性剂中的一种或多种。惰性悬浮液中水合硅酸铝的优选浓度，基于惰性悬浮液的总重，为至少约30重量％，更优选为约40重量％至约90重量％，更优选为约50重量％至约75重量％。惰性悬浮液中一种或多种表面活性剂的优选浓度，基于惰性悬浮液的总重，在约5重量％至约30重量％的范围内，更优选在约10重量％至约20重量％的范围内。惰性悬浮液中第一载剂液体的优选浓度，基于惰性悬浮液的总重量，在约5重量％至约50重量％的范围内，更优选在约10重量％至约25重量％的范围内。
惰性悬浮液还可以包含上述佐剂中的一种或多种。抗标记试剂、一种或多种表面活性剂和任何所包含的佐剂可以在搅拌下混合到第一载剂液体中，从而制成惰性悬浮液。所得到的惰性悬浮液的浓度可以根据包含在惰性悬浮液中的抗标记试剂的量而变化。例如，包含较低浓度抗标记试剂的实施方式显示相当于糖浆粘稠度的较低粘度。或者，包含较高浓度抗标记试剂的实施方式可以显示较高粘度，诸如稠膏体粘度。
当采用惰性悬浮液制备色料组合物时，可以将第二载剂液体和表面活性剂中的一种或多种引入第二混合容器中，并进行搅拌。第一载剂液体和第二载剂液体可以在组成上基本上相同或不同。此外，被引入第二混合容器中的一种或多种表面活性剂可以在组成上与惰性悬浮液中的一种或多种表面活性剂基本上相同或不同。
在保持搅拌的同时，将一种或多种聚合物粘结剂、惰性悬浮液、任何所包含的佐剂、和一种或多种着色剂引入混合容器中，从而将引入的各组分悬浮在组合的第一和第二载剂液体中。色料组合物中的各组分可以以任意适当次序连续引入，或者它们可以一起引入。所得色料组合物中惰性悬浮液的优选浓度，基于色料组合物的总重，在约1重量％至约25重量％的范围内，更优选在约5重量％至约15重量％的范围内。
惰性悬浮液允许抗标记试剂在被引入第二混合容器中之前悬浮在一部分载剂液体中。这样可以使抗标记试剂更容易悬浮在组合的载剂液体中，从而缩短为制备色料组合物所需要的时间。此外，使用惰性悬浮液还使抗标记试剂被提供在惰性悬浮液母料中，这种母料然后可被引入各种不同的色料。
所得色料组合物可以通过任何常规手段施用到基材(例如木质基材)上，特别适用于喷涂应用。因此，色料组合物可被喷涂到基材上，其中该色料组合物可以被吸收到基材的一部分或多部分中，然后被干燥。如以上所讨论的，色料组合物适当地形成在一种或多种聚合物粘结剂中的抗标记试剂的网络，该网络可以至少部分覆盖基材的孔和软质区域中的一个或多个。这个网络适当地限制着色剂向基材的不均匀渗入，从而使着色剂以更均匀的方式分布。所得经染色的基材从而显示更均匀的颜色、更少的色反差(即较少的标记)。
经染色的基材可以以被动方式干燥(例如空气干燥)或以主动方式干燥(例如受迫干燥)。用于被动干燥条件(例如在约25℃下)的适当时间段在约10分钟至约60分钟的范围内。或者，用于主动干燥条件(例如在约50℃下)的适当时间段在约1分钟至约5分钟的范围内。在其中的聚合物粘结剂是可空气干燥的实施方式中，干燥过程可以引发交联，从而使聚合物粘结剂固化。或者，在聚合物粘结剂包含光活化的或热活化的可交联基团的实施方式中，经染色的基材可以分别经受适当的光化辐射源(例如紫外辐射)或温度。
在色料组合物干燥后或至少部分干燥后，可以将一种或多种后续的密封层或面涂层涂覆到经染色的基材上以密封经染色的表面并且提供保护和/或美学性质。例如，可以将密封清漆涂覆到经染色的基材上，固化(例如光固化)，然后打磨，从而得到光滑的清漆表面。然后，可以涂覆随后的透明面涂层并固化(例如光固化)。密封层和面涂层可由各种材料(诸如聚氨酯、热塑性丙烯酸酯及其组合)配制。
除了减少经染色基材中的标记，色料组合物中的抗标记试剂还可以为随后的密封层和面涂层提供更好的支持能力和丰满度。具体地，所得经染色的基材适宜地显示更均匀的拓扑形态，即沿着经染色的表面具有较少峰和谷。这可以提供良好的密封以适宜地限制了随后的密封层和面涂层的渗入，从而在所得被涂基材上提供更好的丰满度。因此，本发明的色料组合物可以涂覆到各种基材上，以减少标记、提供更好的支持能力和丰满度以及同时还为接受基材提供各种不同的色料颜色。
实施例
本发明在如下仅仅用于说明的实施例中更具体地进行描述，因为在本发明范围内的各种修正和变化对本领域技术人员来说是显然的。除非另有声明，如下实施例中报道的所有份、百分比和比值都是基于重量，并且实施例中所使用的所有试剂都可得自下述化学品供应商，或者可以通过常规技术合成。
实施例1的水性色料组合物通过如下制备：首先制备含有水合硅酸铝抗标记试剂的惰性悬浮液。表1列举了惰性悬浮液中各组分的浓度，以重量计。
Figure BPA00001390016000121
“抗标记试剂”是精细颗粒的水合硅酸铝，其以商标“ASPULTRAFINE”水合铝硅酸盐从BASF Corporation，Florham Park，NJ商购；“190表面活性剂”是第一分散/润湿剂表面活性剂，其以商标“DISPERBYK”从Byk USA，Inc.，Wallingford，CT商购；“104-A表面活性剂”是第二分散/润湿基表面活性剂，其以商标“SURFYNOL 104-A”从AirProducts and Chemicals，Inc.，Allentown，PA商购；“杀菌剂”是生物试剂，其以商标“BIOBAN CS-135”生物杀灭剂从The Dow Chemical Company，Midland，MI商购。
惰性悬浮液通过如下制备：在搅拌下，将水、190表面活性剂、104 A表面活性剂在第一混合容器中混合。然后，将抗标记试剂、聚丙二醇和杀菌剂引入第一混合容器中，并混合，从而使各组分悬浮在水中。所得惰性悬浮液具有稠的可流动粘度。然后，该惰性悬浮液被用于制备实施例1的色料组合物。表2列举了，对照总的惰性悬浮液，实施例1的色料组合物的组分浓度，以重量计。
Figure BPA00001390016000131
聚合物粘结剂是聚氨酯-丙烯酸酯粘结剂树脂，其可得自ValsparCorporation，Minneapolis，MN。
色料组合物通过如下制备：在搅拌下，将水、异丙醇和104-A表面活性剂在第二混合容器中进行混合。然后，将惰性悬浮液、聚合物粘结剂和杀菌剂引入第二混合容器中并混合，从而使各组分悬浮在水/异丙醇水性载剂中。然后，将调色着色剂引入第二混合容器中并混合，从而使调色着色剂也悬浮在水性载剂中。表3列举了，对照惰性悬浮液中的单个组分，实施例1的色料组合物的组分浓度，以重量计。
Figure BPA00001390016000132
Figure BPA00001390016000141
以与上述实施例1的色料组合物类似的方式制备对比例A的水性色料组合物，不同之处在于，对比例A的色料组合物并不包含具有抗标记试剂的惰性悬浮液。
然后，将实施例1和对比例A的色料组合物喷涂到木质基材上并在50℃下干燥2小时。然后，将聚氨酯基清漆涂覆到各个经染色的木质基材上，并光固化，从而形成密封涂层。然后，对各个经固化的密封涂层进行打磨，从而得到基本上光滑的表面。然后，将额外的聚氨酯基清漆涂覆到各个光滑密封涂层上并进行光固化。
图1示出了采用实施例1的色料组合物制备的经染色的、经涂布的木质基材，图2示出了采用对比例A的色料组合物制备的经染色的、经涂布的木质基材。如图2所示，采用对比例A的色料组合物染色的木质基材在该木质基材的孔和软质区域处显示深色，这相对于木质基材中被较浅染色的表面区域可显见地识别。与之相比，如图1所示，采用实施例1的色料组合物染色的木质基材中的木质基材的孔和软质区域与该木质基材的其余表面区域之间显现较少色反差(即较少标记)。
尽管并不希望受缚于理论，但如上所述，这被认为出于如下原因：水合硅酸铝的网络覆盖基材的孔和软质区域中的一个或多个，从而限制着色剂到基材中的不均匀渗入。如图所示，所得经染色的木质基材显示更均匀的颜色以及较小反差。因此，在本发明的色料组合物中使用水合硅酸铝可以为接受基材提供更均匀、更丰满的颜色，这可以提高基材的美学性质。
尽管本发明参照优选的实施方式进行描述，但是本领域技术人员将认识到可以在不脱离本公开的精神和范围的基础上进行各种形式上和细节上的变化。

Claims (20)

1.一种色料组合物，所述色料组合物包含：
载剂液体；
至少一种抗标记试剂，其在所述色料组合物中的浓度，基于所述色料组合物的总重，为至少约3.0重量％；
至少一种着色剂；和
至少一种表面活性剂，其被配制来使所述至少一种抗标记试剂至少部分悬浮在所述载剂液体中。
2.如权利要求1的色料组合物，其中，所述至少一种抗标记试剂的浓度在约4.0重量％至约15.0重量％的范围内。
3.如权利要求1的色料组合物，其中，所述至少一种抗标记试剂包括水合硅酸铝。
4.如权利要求3的色料组合物，其中，所述水合硅酸铝具有约2.0微米或更小的平均粒子尺寸。
5.如权利要求1的色料组合物，还包含聚合物粘结剂。
6.如权利要求5的色料组合物，其中，所述聚合物粘结剂包括聚氨酯共聚物树脂。
7.如权利要求1的色料组合物，其中，基于所述至少一种着色剂的总重量，所述至少一种抗标记试剂的浓度比所述至少一种着色剂在所述色料组合物中的浓度高至少约5.0重量％。
8.如权利要求1的色料组合物，还包含佐剂，所述佐剂选自由如下组成的组：保湿剂、流变改性剂、热稳定剂、均化剂、沉降抑制剂、紫外光吸收剂、生物试剂、增塑剂及其组合。
9.一种色料组合物，所述色料组合物包含：
载剂液体；
至少一种硅酸盐基材料，其具有约2.0微米或更小的平均粒子尺寸，其中，所述至少一种硅酸盐基材料在所述色料组合物中的浓度，基于所述色料组合物的总重，为至少约3重量％；
至少一种着色剂；和
至少一种表面活性剂，其被配制来使所述至少一种硅酸盐基材料至少部分悬浮在所述载剂液体中。
10.如权利要求9的色料组合物，其中，所述至少一种硅酸盐基材料的平均粒子尺寸为约1.0微米或更小。
11.如权利要求9的色料组合物，还包含聚合物粘结剂。
12.如权利要求9的色料组合物，其中，所述至少一种硅酸盐基材料包括氧化铝和二氧化硅。
13.如权利要求9的色料组合物，其中，所述至少一种硅酸盐基材料的浓度为约4.0重量％至约15.0重量％。
14.如权利要求9的色料组合物，其中，基于所述至少一种着色剂的总重量，所述至少一种硅酸盐基材料的浓度比所述至少一种着色剂在所述色料组合物中的浓度高至少约5重量％。
15.如权利要求9的色料组合物，其中，所述聚合物粘结剂包含聚氨酯共聚物树脂。
16.一种制备色料组合物的方法，所述方法包括：
将至少一种抗标记试剂至少部分悬浮在第一载剂液体中，从而形成惰性悬浮液；
将至少一种表面活性剂悬浮在第二载剂液体中；
将所述惰性悬浮液引入含有悬浮的所述至少一种表面活性剂的所述第二载剂液体中；并且
将至少一种着色剂引入含有悬浮的所述至少一种表面活性剂的所述第二载剂液体中，其中，所述至少一种抗标记试剂在所制成的色料组合物中的浓度，基于所制成的色料组合物的总重量，为至少约3重量％。
17.如权利要求16的方法，其中，悬浮的所述至少一种抗标记试剂在所述惰性悬浮液中的浓度，基于所述惰性悬浮液的总重，为至少约30重量％。
18.如权利要求16的方法，其中，被引入的惰性悬浮液在所制成的色料组合物中的浓度，基于所制成的色料组合物的总重量，在约1重量％至约25重量％的范围内。
19.如权利要求16的方法，还包括：将聚合物粘结剂引入含有至少一种悬浮的表面活性剂的所述第二载剂液体中。
20.如权利要求16的方法，其中，所述抗标记试剂包括水合硅酸铝。
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